超疏水性聚苯胺微/纳米结构的制备及防腐性能研究
发布时间：2020-12-06 20:16
本文将超疏水性与聚苯胺本身具有的防腐特性相结合,制备出一系列具有超疏水性能的聚苯胺,采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、能谱仪（EDS）和静态水接触角测量仪对所得样品的结构、形貌、元素组成以及浸润性进行了表征与测试。以环氧树脂E-44为基体树脂,在3.5%NaCl电解质溶液中通过电化学工作站研究了产物疏水性与防腐蚀性能的关系,并进一步利用盐雾机对漆膜样板的耐盐雾性进行了测试。主要研究内容如下:（1）以过硫酸铵（APS）为引发剂,在0.1 mol/L樟脑磺酸（CSA）溶液中,采用化学氧化聚合法合成了樟脑磺酸掺杂的聚苯胺（PANI-CSA）,然后经氨水对其脱掺杂后又制备了本征态聚苯胺（PANI-EB）。SEM结果显示,产物PANI-CSA呈现表面粗糙的无定型态结构,存在一定的团聚现象,静态水接触角（CA）为73.4°,表现为亲水性;PANI-EB样品表面相对光滑,呈现出结构较为致密的块状聚集态,CA等于125.8°,表现为疏水性;电化学工作站与盐雾机测试的结果显示,表现为疏水...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PANI-EB与PANI-CSA的SEM形貌图和水接触角
图 2-9 涂层经过盐雾测试的电子照片Fig. 2-9 Photo of the coating after salt spray testingA 和 PANI-EB 样品表面亦显现出不同程度的腐蚀现象，其中未添加聚苯胺马口铁板腐蚀情况最为严重；继续延长腐蚀时间至 240 h 时，可以明显的看品表面有了比较严重的腐蚀现象，十字划痕周边的腐蚀痕迹扩散的最为严 样品表面也有了比较明显的腐蚀，但相比于其他样品，腐蚀在其十字划痕弱，耐蚀性最好。此外，从图中也可得出：两种产物在环氧树脂中的添加性能有所提升，且疏水性的 PANI-EB 耐腐蚀性能强于亲水性的 PANI-CSA结）本章在 0.1 mol/L 樟脑磺酸溶液中，以过硫酸铵作引发剂，采用化学氧化樟脑磺酸掺杂的聚苯胺（PANI-CSA），然后经过处理对其进一步脱掺杂，态聚苯胺（PANI-EB）。通过 FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM、EDS 和静态水所得产物的结构、形貌、元素组成以及浸润性进行了表征与测试。结果表酸掺杂到了聚苯胺结构上，并且经过脱掺杂后成功制备了 PANI-EB，
图 3-4 PANI 与改性 PANI 的 SEM 形貌图与水接触角Fig. 3-4 SEM morphology and water contact angle of PANI and modified PANIa—PANI；b—PANI-SDS-3；c—PANI-CTAB-3性剂均有较长的疏水链段，在掺杂聚苯胺的过程中，表面活性剂的亲水端朝内，长疏水链段伸向外部，以至于产物表现为超疏水性。然而由于 CTAB 分子链中的疏水链段比 SDS更长，因此 PANI-CTAB-3 的疏水性略强于 PANI-SDS-3。由 SEM 图中明显可以看出，未经表面活性剂改性的 PANI 结构呈现棒状和球状，表面相对光滑，并且出现了较为严重的团聚现象。而 PANI-SDS-3 与 PANI-CTAB-3 呈现出比较均一的棒状结构，在其表面有微米级小凸起，粗糙度较大，这也是它们的润湿性表现为超疏水的原因。因为粗糙的表面会将水滴托起，让其很难接触到基体的平面，使水滴与基体的接触面积减小，润湿基体表面的能力大大降低而使基体表现为超疏水性。3.4.5 EDS 谱图分析a(a) PANI(b) PANI-SDS-3(c) PANI-CTAB-3CN
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属腐蚀防护有机涂层的研究现状[J]. 郭璐. 广东化工. 2017(06)
[2]表面活性剂改性超疏水聚苯胺的制备及防腐性能[J]. 徐惠,赵泽婷,刘嘉悦,陈泳,刘健. 高分子材料科学与工程. 2016(10)
[3]导电聚苯胺的聚合方法及应用研究进展[J]. 贾艺凡,刘朝辉,廖梓珺,王飞,叶圣天,丁逸栋,班国东,林锐. 材料开发与应用. 2016(01)
[4]石油生产中腐蚀的原因及缓蚀剂的应用[J]. 于国栋,杨梅. 化工管理. 2015(23)
[5]一步法合成聚苯胺/十二烷基苯磺酸钠超疏水复合材料（英文）[J]. 宋根萍,夏冬祥. 物理化学学报. 2014(03)
[6]聚苯胺/聚吡咯复合薄膜电极的制备及其超电容和耐腐蚀性[J]. 徐惠,李俊玲,彭振军,庄君霞,张俊龙. 高分子材料科学与工程. 2013(10)
[7]超疏水性聚苯胺微/纳米结构的合成及防腐蚀性能[J]. 邢翠娟,于良民,张志明. 高等学校化学学报. 2013(08)
[8]不同酸掺杂聚苯胺的电化学聚合及性能[J]. 孙通,李晓霞,郭宇翔,赵纪金,马森,赵楠. 化工进展. 2013(08)
[9]手性聚苯胺纳米纤维的电化学制备[J]. 翁少煌,周剑章,林仲华,林新华. 高等学校化学学报. 2012(11)
[10]金属腐蚀的危害及防护[J]. 王彩云. 机械管理开发. 2012(05)
博士论文
[1]金属基体超疏水表面的制备及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 刘涛.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]超疏水聚苯胺的制备及其耐腐蚀性能研究[D]. 刘嘉悦.兰州理工大学 2016
[2]铝基超疏水表面的制备与腐蚀防护性研究[D]. 吕大梅.南昌航空大学 2015
[3]二次掺杂聚苯胺的合成及其防腐性能的研究[D]. 高婷.中国海洋大学 2012
[4]聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响[D]. 张颖君.哈尔滨工程大学 2010
[5]聚苯胺耐蚀涂层的研究[D]. 黄辉.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：2901967
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PANI-EB与PANI-CSA的SEM形貌图和水接触角
图 2-9 涂层经过盐雾测试的电子照片Fig. 2-9 Photo of the coating after salt spray testingA 和 PANI-EB 样品表面亦显现出不同程度的腐蚀现象，其中未添加聚苯胺马口铁板腐蚀情况最为严重；继续延长腐蚀时间至 240 h 时，可以明显的看品表面有了比较严重的腐蚀现象，十字划痕周边的腐蚀痕迹扩散的最为严 样品表面也有了比较明显的腐蚀，但相比于其他样品，腐蚀在其十字划痕弱，耐蚀性最好。此外，从图中也可得出：两种产物在环氧树脂中的添加性能有所提升，且疏水性的 PANI-EB 耐腐蚀性能强于亲水性的 PANI-CSA结）本章在 0.1 mol/L 樟脑磺酸溶液中，以过硫酸铵作引发剂，采用化学氧化樟脑磺酸掺杂的聚苯胺（PANI-CSA），然后经过处理对其进一步脱掺杂，态聚苯胺（PANI-EB）。通过 FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM、EDS 和静态水所得产物的结构、形貌、元素组成以及浸润性进行了表征与测试。结果表酸掺杂到了聚苯胺结构上，并且经过脱掺杂后成功制备了 PANI-EB，
图 3-4 PANI 与改性 PANI 的 SEM 形貌图与水接触角Fig. 3-4 SEM morphology and water contact angle of PANI and modified PANIa—PANI；b—PANI-SDS-3；c—PANI-CTAB-3性剂均有较长的疏水链段，在掺杂聚苯胺的过程中，表面活性剂的亲水端朝内，长疏水链段伸向外部，以至于产物表现为超疏水性。然而由于 CTAB 分子链中的疏水链段比 SDS更长，因此 PANI-CTAB-3 的疏水性略强于 PANI-SDS-3。由 SEM 图中明显可以看出，未经表面活性剂改性的 PANI 结构呈现棒状和球状，表面相对光滑，并且出现了较为严重的团聚现象。而 PANI-SDS-3 与 PANI-CTAB-3 呈现出比较均一的棒状结构，在其表面有微米级小凸起，粗糙度较大，这也是它们的润湿性表现为超疏水的原因。因为粗糙的表面会将水滴托起，让其很难接触到基体的平面，使水滴与基体的接触面积减小，润湿基体表面的能力大大降低而使基体表现为超疏水性。3.4.5 EDS 谱图分析a(a) PANI(b) PANI-SDS-3(c) PANI-CTAB-3CN
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属腐蚀防护有机涂层的研究现状[J]. 郭璐. 广东化工. 2017(06)
[2]表面活性剂改性超疏水聚苯胺的制备及防腐性能[J]. 徐惠,赵泽婷,刘嘉悦,陈泳,刘健. 高分子材料科学与工程. 2016(10)
[3]导电聚苯胺的聚合方法及应用研究进展[J]. 贾艺凡,刘朝辉,廖梓珺,王飞,叶圣天,丁逸栋,班国东,林锐. 材料开发与应用. 2016(01)
[4]石油生产中腐蚀的原因及缓蚀剂的应用[J]. 于国栋,杨梅. 化工管理. 2015(23)
[5]一步法合成聚苯胺/十二烷基苯磺酸钠超疏水复合材料（英文）[J]. 宋根萍,夏冬祥. 物理化学学报. 2014(03)
[6]聚苯胺/聚吡咯复合薄膜电极的制备及其超电容和耐腐蚀性[J]. 徐惠,李俊玲,彭振军,庄君霞,张俊龙. 高分子材料科学与工程. 2013(10)
[7]超疏水性聚苯胺微/纳米结构的合成及防腐蚀性能[J]. 邢翠娟,于良民,张志明. 高等学校化学学报. 2013(08)
[8]不同酸掺杂聚苯胺的电化学聚合及性能[J]. 孙通,李晓霞,郭宇翔,赵纪金,马森,赵楠. 化工进展. 2013(08)
[9]手性聚苯胺纳米纤维的电化学制备[J]. 翁少煌,周剑章,林仲华,林新华. 高等学校化学学报. 2012(11)
[10]金属腐蚀的危害及防护[J]. 王彩云. 机械管理开发. 2012(05)
博士论文
[1]金属基体超疏水表面的制备及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 刘涛.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]超疏水聚苯胺的制备及其耐腐蚀性能研究[D]. 刘嘉悦.兰州理工大学 2016
[2]铝基超疏水表面的制备与腐蚀防护性研究[D]. 吕大梅.南昌航空大学 2015
[3]二次掺杂聚苯胺的合成及其防腐性能的研究[D]. 高婷.中国海洋大学 2012
[4]聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响[D]. 张颖君.哈尔滨工程大学 2010
[5]聚苯胺耐蚀涂层的研究[D]. 黄辉.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：2901967
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2901967.html
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